• / 4
  • 下载费用:1 下载币  

陆相页岩气井压裂返排液处理工艺_何飞

关 键 词:
页岩 气井 压裂返排液 处理 工艺
资源描述:
第31卷第3期2014年9月25日油 田 化 0142012年8月,国家发展和改革委员会在延长石油集团批准设立“延长石油延安国家级陆相页岩气示范区”,这标志着延长石油在陆相页岩气勘探开发领域中异军突起。根据页岩气发展规划,近年将压裂数十口页岩气井,作业过程中产生的大量返排液成分复杂、污染物种类繁多,严重污染环境[1]。因此,开展返排液处理试验研究,使其达到无害化与资源化利用的意义重大。页岩气井压裂返排液均呈现黄色或灰黑色,中性或弱碱性,不含硫,矿化度均值23000 ,悬浮物含量均值540 ,浊度均值440 含量均值40 ,黏度均值5s。因此,提出“氧化——絮凝——过滤”的处理工艺路线[2先通过氧化剂除铁降黏,再加入絮凝剂和助凝剂去除悬浮物颗粒,进而沉降后过滤。本文讨论了各工艺参数对处理效果的影响,优化了各处理药剂的投加量,以确保出水水质满足配制压裂液用水的要求,实现污水回用,既节省新鲜水减少污水排放量,又降低生产成本。1 要材料与仪器实验水样为柳评171井和柳评179井压裂返排液;氧化剂:凝剂:凝剂:为本单位自主研发产品。主要仪器:京路业通达科技有限公司);国戴安公司);海标卓科学仪器有限公司);0300822国哈希公司);国耶拿公司)。验方法实验参照中国石油天然气行业标准5329屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》和5523气田水分析方法》。在“氧化—絮凝—过滤”处理压裂返排液过程中,采用邻菲罗啉分光光度法测定量;采用重量法测定悬浮物含量;采用绝迹稀释法测定细菌含量。文章编号:1000014)03 飞,胡耀强,李 辉(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安710075)摘要:采用“氧化—絮凝—过滤”处理工艺,对陆相页岩气井压裂返排液进行处理试验研究,讨论了工艺中各参数对处理效果的影响,确定了处理药剂最佳加药方案:氧化剂g/L、絮凝剂、助凝剂;氧化时间为5 降时间为20 理后的水中.0 、n×10个/力黏度<1.2 s、Σ.2 ,出水水质符合配制压裂液用水的要求。图3表5参9关键词:陆相页岩气;压裂返排液;氧化;絮凝中图分类号:献标识码:A* 收稿日期:2013改日期:2013者简介:何飞(1978-),女,工程师,西安石油大学应用化学专业硕士(2009),主要从事油田废液处理及药剂研发等工作,通讯地址:710075西安市科技二路75号陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院, 田 化 学 2014年2 化剂筛选从返排液水质测试结果看,返排液中不含硫而铁离子含量偏高,因此需要氧化去除铁离子。向待处理的返排液中分别加入1 g/场实验发现,在搅拌过程中加入足量氧化剂后5 价铁离子能完全被氧化去除;因此,本实验确定氧化时间5 以除率和降黏效果作为主要的评价指标[6不同种类氧化剂的处理效果如表1所示。从表1可以看出,向返排液中投加氧化剂后均出现明显的破胶现象,黏度有所降低。其中,氧化剂铁效果相对稍差,除率仅在60%以上。而氧化剂理后的返排液黏度分别为3.5 s;去除率相对较低,其市场价格较高,工业应用会增加返排液处理成本。因此,本研究确定 氧化剂投加量筛选在返排液中投加不同剂量的氧化剂除率及图1可知,在返排液中投加1数 2 g/除率最高,达90%,此时着除率不断降低,要是由于此,确定在返排液量中理想投加量为1 g/L。从上述氧化工艺条件的筛选实验可知,对柳评171井和柳评179井压裂返排液,选用加量1 g/除率和降黏效果最理想。凝剂筛选以经氧化处理后的返排液为实验用水,以沉降时间和絮体大小作为评价指标,在固定投加量的基础上,用沉降时间的差异筛选出最优的絮凝剂种类[8在经氧化处理后的返排液中分别加入3种絮凝剂加量分别为40、60、80、100、120 ,3种絮凝剂的絮凝效果如图2所示。从图2可知,对于剂投加量小于120 时形成的絮体较小,沉降时间较长,相同实验时间时上层液体的浊度较大;而对于量为60 时形成的絮体较大,沉降时间较短,相同实验时间时上层液体透明,浊度较低。因此,絮凝剂确定为0数150 )对絮凝效果的影响见图3。从图3可见,当时,形成絮体大小为2 降时间为20 层液体悬浮絮体量较多;当投加量从60 增至120 时,形成的絮体大小增至3 保持不变;沉降时表1 氧化剂筛选实验结果*氧化剂除率/%黏度/化时间5凝剂加量对处理效果的影响实线为沉降时间;虚线为絮体大小g·除率/%02468101214除率0 80 100 1200246810010203040沉降时间/飞,胡耀强,李辉:陆相页岩气井压裂返排液处理工艺间减少至15 时上层液体透明,悬浮絮体量少;当投加量继续增大到150 时,形成的絮体大小仍是3 降时间增至20 层液体透明情况稍微变差。因此,考虑药剂成本情况下,确定絮凝剂。凝剂筛选在固定絮凝剂、助凝剂加量为2 的情况下,据沉降时间短、形成絮体大的优选原则,并综合考虑成本,选用凝剂表3可知,当时,絮体逐渐变大至2 降时间缩短至15 层液体变得透明,悬浮絮体量变少;继续增大降时间不变,上层液体悬浮絮体量保持不变。因此,在考虑药剂成本的前提下,助凝剂投加量确定为2 。降时间筛选在絮凝剂、助凝剂的条件下,沉降时间(5、10、20、30和40 处理效果的影响见表4。从表4可见,当沉降时间为10 大絮体已经沉降完毕,上层液体透明,仅剩下少量悬浮絮体;当沉降时间大于20 层液体保持透明澄清且几乎看不到有悬浮絮体存在。在实际运作中,由于整个过程都是动态的,需要的时间大于在实验室所需要的沉降时间,因此,沉降时间选为20上所述,在加入60 的絮凝剂的助凝剂降时间20 氧化处理后的返排液中的悬浮颗粒可以取得理想的絮凝沉降效果。后水质返排液经过氧化、絮凝、沉降后过滤,滤后水质分析结果如表5所示。从表5可见,出水水质达到配制压裂液用水的要求。滤后水悬浮固体含量满足 5329屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》降时间的影响沉降时间/澈无色、清澈悬浮物含量/ 0℃)/ ·0 80 100 120 1400246810沉降时间/ 化 学 2014年的标准;n×102的标准;动力黏度≤1.2 s;铁离子含量≤0.2 。这种条件下,即使在浓度为10个/化为而生成氢氧化铁沉淀;硫化物含量为0 ,故不会生成水水质达到处理要求。理工艺验证选取其他两口页岩气井压裂返排液,加入1 g/化5 后加入60 絮凝剂助凝剂降20 后过滤。压裂返排液原水与氧化剂、絮凝剂、助凝剂充分反应后,子被去除、悬浮颗粒物被聚合凝结,絮体在短时间内迅速沉降,经过滤后水质均无色、清澈透明。这表明该处理工艺及药剂加量能很好地满足处理压裂返排液的要求。3 结论(1)基于陆相页岩气井压裂返排液的水质特点,提出“氧化—絮凝—过滤”的处理思路,该工艺过程简单、易于操作。(2)实验确定最优的药剂加药方案为:氧化剂g/L、絮凝剂、助凝剂;氧化时间为5 降时间为20 3)返排液处理后的水质分析显示,出水中.0 、n×10个/力黏度<1.2 s、Σ.2 ,水质符合重新配制压裂液用水的要求。参考文献:[1] 朱艳吉,]庆石油学院,2007.[2] 郭学峰,宋国波,峁明军,]. 008.[3] 周国娟,]安石油大学硕士论文,2010.[4] 万里平,]南石油大学硕士论文,2002.[5] 刘晓辉,沈哲,王琦,]011,33(1):1566] 鄢建成,]汉理工大学硕士论文,2006.[7] 张玉芬,孙健. ]006,35(6): 4938] 何红梅,赵立志,]003,17(11): 519] 周国娟,秦芳玲,]009,24(5): I i’10075,P R of of FF)of on in FF g/ 0 0 of .0 ,n×10个/mL,s Fe .2
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:陆相页岩气井压裂返排液处理工艺_何飞
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-51833.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开